LỜI NÓI ĐẦU<br />
<br />
Giáo trình Gia công trên máy tiện CNC nằm trong số giáo trình viết theo chủ<br />
trương của Trường Cao Đẳng Nghề, nhằm xây dựng một bộ giáo trình thống nhất dùng<br />
cho hệ cao đẳng và trung cấp nghề trong nhà trường.<br />
Cơ sở biên soạn giáo trình là chương trình khung đào tạo hệ cao đẳng và trung cấp<br />
nghề cắt gọt kim loại đã được Bộ LĐTB&XH ban hành năm 2008.<br />
Nội dung giáo trình đã được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung đang được<br />
giảng dạy tại trường, kết hợp với định hướng mới cho công nhân kỹ thuật trong thời kỳ<br />
công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Giáo trình cũng xây dựng theo hướng liên<br />
thông với các chương trình cao đẳng nghề, đại học nhằm tạo điều kiện và cơ sở cho<br />
người học có thể học nâng cao sau này. Đề cương giáo trình đã được sự tham gia đóng<br />
góp ý kiến của các chuyên gia đang giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng nghề cũng<br />
như của các doanh nghiệp tại hội đồng thông qua chương trình khung cho ngành đạo tạo<br />
cắt gọt kim loại tại trường.<br />
Trong cuốn giáo trình này tôi viết nhằm phục vụ dành riêng cho hệ trung cấp và cao<br />
đẳng nghề đào tạo ngành cắt gọt kim loại, tập trung vào gia công trên máy tiện CNC như:<br />
cấu tạo nguyên lý làm việc, ngôn ngữ lập trình và các hình thức lập trình, kỹ năng vận<br />
hành máy tiện CNC.<br />
Giáo trình do giáo viên giảng dạy nhiều năm của bộ môn cơ kỹ thuật trong nhà<br />
trường biên soạn. Quá trình biên soạn giáo trình đã nhận sự sự đóng góp ý kiến chân<br />
thành của tiểu ban cắt gọt kim loại và các giáo viên cơ khí liên quan trong nhà trường.<br />
Tuy nhiên tác giả đã có nhiều cố gắng, nhưng lần đầu tiên biên soạn giáo trình không<br />
tránh khỏi những khiếm khuyết nhất định. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý<br />
kiến của mọi người để hoàn thiện giáo trình hơn nữa.<br />
Xin chân thành cám ơn./.<br />
<br />
TÁC GIẢ<br />
<br />
Nguyễn Quang Thu<br />
<br />
BÀI 1: KHÁT QUÁT CHUNG VỀ KỸ THUẬT CNC<br />
1. Quá trình phát triển của kỹ thuật CNC<br />
- Máy CNC là gì?<br />
• NC = Numerical Control<br />
• CNC = Computer Numerical Control<br />
• Các hoạt động được điều khiển bằng cách nhập trực tiếp dữ liệu số<br />
• Một dạng tự động hoá lập trình vạn năng<br />
• Máy công cụ được điều khiển bằng hàng loạt các lệnh được mã hoá<br />
- Lịch sử phát triển:<br />
1. •1725 – Phiếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo<br />
2. •1808 – Phiếu đục lỗ trên lá kim loại được dùng để điều khiển tự động máy thêu<br />
3. •1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc trên piano nhờ băng lỗ<br />
4. •1940 – John Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi các dữ<br />
liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ.<br />
5. •1952 – Máy công cụ NC điều khiển số đầu tiên<br />
6. 1959 - Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng<br />
7. •1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC)<br />
8. 1963 - Đồ hoạ máy tính<br />
9. •1970s - Máy CNC được đưa vào sử dụng<br />
10. •1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng<br />
11. •CAD/CAM<br />
- Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa trên công trình của một người có tên là John<br />
Parsons.<br />
Từ những năm 1940 Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi các<br />
dữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ . Máy được điều khiển để chuyển động<br />
theo từng tọa độ, nhờ đó tạo ra được bề mặt cần thiết của cánh máy bay.<br />
- Năm 1948 J. Parson giới thiệu hiểu biết của mình cho không lực Hoa Kỳ. Cơ quan này<br />
sau đó đã tài trợ cho một loạt các đề tài nghiên cứu ở phòng thí nghiệm<br />
Servomechanism của trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT).<br />
Công trình đầu tiên tại MIT là phát triển một mẫu máy phay NC bằng cách điều khiển<br />
chuyển động của đầu dao theo 3 trụ tọa độ. Mẫu máy NC đầu tiên được triển lãm vào<br />
năm 1952. Từ 1953 khả năng của máy NC đã được chứng minh.<br />
- Một thời gian ngắn sau, các nhà chế tạo máy bắt đầu chế tạo các máy NC để bán, và các<br />
nhà công nghiệp, đặc biệt là các nhà chế tạo máy bay đã dùng máy NC để chế tạo các chi<br />
tiết cần thiết cho họ.<br />
- Hoa kỳ tiếp tục cố gắng phát triển NC bằng cách tiếp tục tài trợ cho MIT nghiên cứu<br />
ngôn ngữ lập trình để điều khiển máy NC. Kết qủa của việc này là sự ra đời của ngôn<br />
ngữ APT: Automatically Programmed Tools vào năm 1959<br />
- Mục tiêu của việc nghiên cứu APT là đảm bảo một phương tiện để người lập trình gia<br />
công có thể nhập các câu lệnh vào máy NC. Mặc dù APT bị chỉ trích là thứ ngôn ngữ qúa<br />
đồ sộ đối với nhiều máy tính, nó vẫn là công cụ chính yếu và vẫn được dùng rộng rãi<br />
trong công nghiệp ngày nay và nhiều ngôn ngữ lập trình mới là dựa trên APT.<br />
<br />
C IM<br />
CAD / CAM<br />
CAD<br />
F MS<br />
CNC<br />
NC<br />
<br />
1950<br />
<br />
1960<br />
<br />
1970<br />
<br />
1980<br />
<br />
1990<br />
<br />
- So sánh Cấu trúc máy công cụ thông thường và máy CNC<br />
+ Máy công cụ CNC được thiết kế cơ bản giống như máy công cụ vạn năng.Sự khác nhau<br />
thật sự là ở chỗ các bộ phận liên quan đến tiến trình gia công của máy công cụ CNC được<br />
điều khiển bởi máy tính.<br />
+ Các hướng chuyển động của các bộ phận máy công cụ CNC được xác định bởi một hệ<br />
trục tọa độ.<br />
+ Mỗi chuyển động của các bộ phận máy có một hệ thống đo riêng để tính toán các vị trí<br />
tương ứng và phản hồi thông tin này về hệ điều khiển.<br />
- So sánh chức năng<br />
+ Nhập dữ liệu: Dùng chương trình NC<br />
+ Điều khiển: Máy tính được tích hợp trong hệ điều khiển CNC và phần mềm tương ứng<br />
kiểm soát toàn bộ các chức năng điều khiển của máy công cu.<br />
+ Kiểm tra: Trên máy công cụ CNC, kích thước của chi tiết gia công được đảm bảo<br />
trong suốt quá trình gia công với sự phản hồi liên tục của hệ thống đo.<br />
2. Các loại máy gia công sử dụng kỹ thuật NC và CNC<br />
Ngày nay các máy sử dụng kỹ thuật NC và CNC được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh<br />
vực khác nhau như:<br />
- Các ứng dụng của điều khiển số<br />
Được ứng dụng rộng rãi hiện nay đặc biệt là trong gia công kim loại:<br />
- Phay<br />
- Khoan và các nguyên công tương tự<br />
- Tiện trong (boring)<br />
- Tiện<br />
- Mài<br />
- Cắt dây<br />
- Hệ thống điều khiển NC cũng được dùng trong các lĩnh khác:<br />
+ Máy dập<br />
+ Máy hàn<br />
<br />
+ In bản vẽ tự động<br />
+ Máy lắp ráp<br />
+ Máy uốn ống<br />
+ Máy cắt gió đá<br />
+ Máy cắt bằng Plasme<br />
+ Các công nghệ Laser<br />
+ Máy đan tự động (thêu)<br />
+ Máy cắt quần áo<br />
+ Máy tán định tự động<br />
+ Máy buộc dây<br />
3. Tình hình trang bị ứng dụng kỹ thuật CNC ở nước ta hiện nay<br />
Hiện nay chưa có một tài liệu hay một cuộc khảo sát, thống kê nào đầy đủ và chính xác<br />
trình bày tình hình trang bị ứng dụng kỹ thuật CNC ở nước ta hiện nay.<br />
Bảng thống kê dưới đây là của tác giả sưu tầm được một số máy CNC đã được sử dụng<br />
trong các cơ sở sản xuất, trường học của nước ta. Trong quá trình giảng dạy giáo viên<br />
phải cập nhật thông tin và tìm những tài liệu về những kênh thông tin khác nhau để nội<br />
dung bài thêm phong phú và chính xác.<br />
TT Tên thiết bị<br />
Nước SX<br />
Phần mềm điều Ngôn ngữ<br />
Khả năng<br />
khiển<br />
lập<br />
Điều khiển<br />
trình<br />
1<br />
Máy phay cnc<br />
CNC-432CHLB Đức<br />
Ngôn ngữ G<br />
3 trục<br />
MH600W<br />
MAHO<br />
2<br />
Máy phay cnc<br />
Đối thoại<br />
DMU60T<br />
TNC-421trực tiếp<br />
CHLB Đức<br />
3 trục<br />
HEIDENHAIN<br />
bằng biểu<br />
tượng<br />
3<br />
Máy phay cnc<br />
Đối thoại<br />
FCV63CNC<br />
CH SécTNC-421trực tiếp<br />
2 trục<br />
CHLB Đức HEIDENHAIN<br />
bằng biểu<br />
tượng<br />
4<br />
Máy phay cnc<br />
Đài loan<br />
FANUC<br />
Ngôn ngữ G<br />
3 trục<br />
VMC-995<br />
5<br />
Máy phay cnc<br />
Đài loan<br />
FANUC<br />
Ngôn ngữ G 4 TRỤC<br />
VMC-650<br />
6<br />
Máy phay cnc<br />
Áo<br />
FANUC<br />
Ngôn ngữ G<br />
3 trục<br />
EXCEL PMC-5T<br />
7<br />
Máy tiện cnc<br />
Áo<br />
FANUC<br />
Ngôn ngữ G<br />
2 trục<br />
Emcoturn 345 II<br />
8<br />
Máy tiện cnc S15Đài loan<br />
FANUC<br />
Ngôn ngữ G<br />
2 trục<br />
topturn<br />
9<br />
Máy tiện cnc<br />
SINUMERIKViệt namT20CNC<br />
810TNgôn ngữ G<br />
5 trục<br />
CHLB Đức<br />
SIEMENS<br />
10 Máy EDM xung<br />
định hình<br />
Anh<br />
HURCO-900<br />
<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
<br />
HURCO-250<br />
Máy EDM cắt dây<br />
HITACHI-2Q<br />
Máy đo 3 chiều<br />
brown and sharpe<br />
Máy cắt plasma<br />
P2580CNC<br />
Máy đột, dập,<br />
xoay tự dộng cnc<br />
PEGA-357<br />
<br />
Nhật<br />
<br />
FANUC<br />
<br />
Ngôn ngữ G<br />
<br />
5 trục<br />
<br />
Mỹ<br />
Việt nam<br />
Nhật<br />
<br />
AMADA<br />
<br />
Câu hỏi kiểm tra<br />
Câu 1: hãy kể tên một số mốc lịch sử quan trọng quá trình phát triển máy công cụ CNC<br />
trên thế giới?<br />
Câu 2: hãy liệt kê một số lĩnh vực và các thiết bị CNC mà chúng ta thu nhận được thông<br />
tin qua bài học, tạp chí, truyền hình, quảng cáo…..?<br />
<br />